DE102018007525A1

DE102018007525A1 - Processing system and method for controlling a processing machine

Info

Publication number: DE102018007525A1
Application number: DE102018007525.8A
Authority: DE
Inventors: Ryuji Takikawa
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2019-04-25
Anticipated expiration: 2038-09-22
Also published as: JP2019067102A; DE102018007525B4; JP6581162B2; US10618173B2; US20190099888A1; CN109571138B; CN109571138A

Abstract

Bearbeitungssystem und Verfahren zum Steuern einer Bearbeitungsmaschine des Systems, mit denen ein Beeinträchtigen der Bearbeitungsgenauigkeit der Bearbeitungsmaschine aufgrund der Bewegung des Roboters verhindert werden kann, ohne die Arbeitsleistung des Bearbeitungssystems zu verringern. Ein Bearbeitungsmaschinen-Steuergerät weist auf: einen zum Betätigen eines Tischs und/oder eines Bearbeitungswerkzeugs und zum Berechnen einer Menge einer Bewegungskorrektur zum Verringern der von jeweils auf dem Tisch und einem Werkzeug-Antriebsteil angeordneten Schwingungssensoren gemessenen Änderung in einer relativen Position zwischen dem Tisch und dem Bearbeitungswerkzeug; einen zum Speichern der berechneten Menge einer Bewegungskorrektur eingerichteten Speicherabschnitt; und einen zum, während der Roboter die vorgegebene Bewegung ausführt, Ausführen des Bearbeitungsprogramms während des Ausführens der Schwingungsunterdrückungsbewegung auf der Basis der gespeicherten Menge einer Bewegungskorrektur eingerichteten Programmausführungsabschnitt.A processing system and method for controlling a processing machine of the system, with which a deterioration of the processing accuracy of the processing machine due to the movement of the robot can be prevented, without reducing the performance of the processing system. A processing machine control apparatus includes: a change measured in a relative position between the table and the table, for operating a table and / or a machining tool and calculating an amount of movement correction for reducing the vibration sensors respectively disposed on the table and a tool driving part machining tool; a storage section configured to store the calculated amount of movement correction; and one for, while the robot is performing the predetermined movement, executing the machining program while executing the vibration suppression movement on the basis of the stored amount of a motion correction program execution section.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungssystem umfassend eine Bearbeitungsmaschine und ein Verfahren zum Steuern der Bearbeitungsmaschine.The present invention relates to a processing system comprising a processing machine and a method for controlling the processing machine.

Beschreibung des Stands der TechnikDescription of the Related Art

In einem Robotersystem mit einem Roboter nach dem Stand der Technik ist der Roboter in oder angrenzend an eine Werkzeugmaschine angeordnet, so dass ein Werkstück durch den Roboter an der Werkzeugmaschine befestigt oder von ihr entfernt werden kann (beispielsweise JP 2010-036285 A ). Ferner entspricht ein Verfahren dem Stand der Technik, das von einer Bearbeitungsmaschine erzeugte Späne durch Verwendung eines angrenzend an die Bearbeitungsmaschine angeordneten Roboters entfernt oder sammelt (beispielsweise JP 2016-168661 A ).In a robot system with a robot according to the prior art, the robot is arranged in or adjacent to a machine tool, so that a workpiece can be attached to or removed from the machine tool by the robot (for example JP 2010-036285 A ). Further, a prior art method that removes or collects chips (for example, a robot adjacent to the processing machine) generated by a processing machine by use of a machining machine JP 2016-168661 A ).

Andererseits entspricht ein Robotersystem umfassend einen Roboter dem Stand der Technik, in dem eine Positionsabweichung zwischen einem Greifteil des Roboters und einem Objekt von einem Trägheitssensor erfasst wird und die Positionsbeziehung zwischen dem Greifteil und dem Objekt zum Beseitigen der Positionsabweichung angepasst wird (beispielsweise JP 2014-121788 A ). Ferner entspricht ein Roboter mit einem lernenden Steuergerät dem Stand der Technik (beispielsweise JP 2011-167817 A und JP 2011-192267 A ).On the other hand, a robot system comprising a robot according to the prior art in which a positional deviation between a gripping part of the robot and an object is detected by an inertial sensor and the positional relationship between the gripping part and the object for eliminating the positional deviation is adjusted (for example JP 2014-121788 A ). Furthermore, a robot with a learning controller corresponds to the prior art (for example JP 2011-167817 A and JP 2011-192267 A ).

In einem Bearbeitungssystem umfassend einen Roboter und eine Bearbeitungsmaschine wie eine Werkzeugmaschine kann der Roboter zum Entgraten oder Säubern eines bearbeiteten Werkstücks verwendet werden, während ein weiteres Werkstück von der Bearbeitungsmaschine bearbeitet wird. In solch einem Fall kann die durch den Betrieb des Roboters erzeugte Schwingung auf die Bearbeitungsmaschine übertragen werden, wodurch die Bearbeitungsgenauigkeit der Bearbeitungsmaschine beeinträchtigt werden kann. In diesem Fall kann zum Vermeiden einer Beeinträchtigung der Bearbeitungsgenauigkeit der Roboter gestoppt oder mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit während der Bearbeitung betrieben werden. Wenn aber der Roboter so betrieben wird, kann die Arbeitsleistung des gesamten Systems beeinträchtigt werden. (Beispielsweise kann sich die Zykluszeit des Systems verlängern.)In a processing system comprising a robot and a processing machine such as a machine tool, the robot may be used for deburring or cleaning a machined workpiece while another workpiece is being processed by the processing machine. In such a case, the vibration generated by the operation of the robot can be transmitted to the processing machine, whereby the processing accuracy of the processing machine can be impaired. In this case, for avoiding deterioration of the machining accuracy, the robot may be stopped or operated at a relatively low speed during machining. But if the robot is operated in this way, the performance of the entire system can be impaired. (For example, the cycle time of the system may be extended.)

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Bearbeitungssystem umfassend: eine Bearbeitungsmaschine mit einem Werkstück-Halteteil und einem Bearbeitungswerkzeug, eingerichtet zum Bewegen relativ zueinander, wobei die Bearbeitungsmaschine zum Bearbeiten eines vom Werkstück-Halteteil gehaltenen Werkstücks durch Verwenden des Bearbeitungswerkzeugs auf der Basis eines vorgegebenen Bearbeitungsprogramms eingerichtet ist; einen zum Ausführen einer mit der Bearbeitungsmaschine verknüpften vorgegebenen Bewegung eingerichteten Roboter; einen zum Messen einer Änderung in einer relativen Position zwischen dem Werkstück-Halteteil und dem Bearbeitungswerkzeug eingerichteten Schwingungssensor; einen zum Betätigen des Werkstück-Halteteils und/oder des Bearbeitungswerkzeugs, während der Roboter die vorgegebene Bewegung ausführt, und Berechnen einer Menge einer Bewegungskorrektur zum Verringern der vom Schwingungssensor gemessenen Änderung in der relativen Position eingerichteten Schwingungsunterdrückungs-Steuerungsabschnitt; einen zum Speichern der vom Schwingungsunterdrückungs-Steuerungsabschnitt berechneten Menge einer Bewegungskorrektur eingerichteten Speicherabschnitt; einen zum, während der Roboter die vorgegebene Bewegung durchführt, Ausführen des Bearbeitungsprogramms während des Ausführens der Schwingungsunterdrückungsbewegung auf der Basis der im Speicherabschnitt gespeicherten Menge einer Bewegungskorrektur eingerichteten Programmausführungsabschnitt.An aspect of the present disclosure is a machining system comprising: a machining machine having a workpiece holding part and a machining tool configured to move relative to each other, the machining machine for machining a workpiece held by the workpiece holding part by using the machining tool based on a predetermined machining program is; a robot configured to execute a predetermined movement associated with the processing machine; a vibration sensor configured to measure a change in a relative position between the workpiece holding part and the machining tool; one for operating the workpiece holding part and / or the machining tool while the robot is performing the predetermined movement and calculating an amount of movement correction for decreasing the vibration-displacement control portion measured by the change in the relative position; a storage section configured to store the amount of movement correction calculated by the vibration suppression control section; one for, while the robot is performing the predetermined movement, executing the machining program while executing the vibration suppression movement on the basis of the program execution section set in the storage section amount of movement correction.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Steuern einer Bearbeitungsmaschine mit einem Werkstück-Halteteil und einem Bearbeitungswerkzeug, eingerichtet zum Bewegen relativ zueinander, wobei die Bearbeitungsmaschine zum Bearbeiten eines vom Werkstück-Halteteil gehaltenen Werkstücks durch Verwenden des Bearbeitungswerkzeugs auf der Basis eines vorgegebenen Bearbeitungsprogramms eingerichtet ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst zum: Messen einer Änderung in einer relativen Position zwischen dem Werkstück-Halteteil und dem Bearbeitungswerkzeug, während ein Roboter eine mit der Bearbeitungsmaschine verknüpfte vorgegebene Bewegung ausführt; Betätigen des Werkstück-Halteteils und/oder des Bearbeitungswerkzeugs und Berechnen einer Menge einer Bewegungskorrektur zum Verringern der gemessen Änderungen in der relativen Position; Speichern der berechneten Menge einer Bewegungskorrektur; und Ausführen, während der Roboter die vorgegebene Bewegung ausführt, des Bearbeitungsprogramms während des Ausführens der Schwingungsunterdrückungsbewegung auf der Basis der gespeicherten Menge einer Bewegungskorrektur.Another aspect of the present disclosure is a method of controlling a processing machine having a workpiece holding part and a machining tool configured to move relative to each other, wherein the machining machine for machining a workpiece held by the workpiece holding part by using the machining tool based on a predetermined machining program is arranged, the method comprising the steps of: measuring a change in a relative position between the workpiece holding part and the machining tool while a robot performs a predetermined movement associated with the machining machine; Operating the workpiece holding part and / or the machining tool and calculating an amount of motion correction to reduce the measured changes in the relative position; Storing the calculated amount of motion correction; and executing, while the robot is performing the predetermined movement, the machining program while performing the vibration suppression movement based on the stored amount of movement correction.

Figurenliste list of figures

Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen hervor.

1 zeigt eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels einer Konfiguration eines Bearbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt eine Fließbild zur Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens im Bearbeitungssystem von 1.
3 zeigt einen Graphen zur Darstellung eines Beispiels einer zeitlichen Änderung in einer relativen Position zwischen einem Tisch und einem Bearbeitungswerkzeug.

The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will be apparent from the following description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

1 FIG. 10 is a view showing an example of a configuration of a processing system according to an embodiment. FIG.
2 FIG. 10 is a flowchart showing an example of a method in the processing system of FIG 1 ,
3 FIG. 10 is a graph showing an example of a time change in a relative position between a table and a machining tool. FIG.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

1 zeigt ein Beispiel einer Konfiguration eines Bearbeitungssystems 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Das Bearbeitungssystem 10 umfasst eine Bearbeitungsmaschine 12 wie eine Werkzeugmaschine und einen in der oder angrenzend an die Bearbeitungsmaschine 12 angeordneten Roboter 14. Die Bearbeitungsmaschine 12 wird von einem mit der Bearbeitungsmaschine 12 verbundenen Bearbeitungsmaschinen-Steuergerät 16 gesteuert und der Roboter 14 wird von einem mit dem Roboter 14 verbundenen Robotersteuergerät 17 gesteuert. Das Bearbeitungsmaschinen-Steuergerät 16 und das Robotersteuergerät 17 können getrennte Vorrichtungen (beispielsweise Computer) sein, die jeweils eine CPU und einen Speicher usw. aufweisen. Das Bearbeitungsmaschinen-Steuergerät 16 und das Robotersteuergerät 17 können aber auch aus einer im Wesentlichen integrierten Vorrichtung (beispielsweise einem Computer) bestehen, die eine CPU und einen Speicher usw. aufweist. 1 shows an example of a configuration of a processing system 10 according to a preferred embodiment. The editing system 10 includes a processing machine 12 like a machine tool and one in or adjacent to the processing machine 12 arranged robot 14 , The processing machine 12 is from one with the processing machine 12 connected processing machine control unit 16 controlled and the robot 14 is from one with the robot 14 connected robot controller 17 controlled. The processing machine control unit 16 and the robot controller 17 may be separate devices (e.g., computers) each having a CPU and memory, and so on. The processing machine control unit 16 and the robot controller 17 however, they may also consist of a substantially integrated device (such as a computer) having a CPU and memory, and so on.

Die Bearbeitungsmaschine 12 weist einen Werkstück-Halteteil (in diesem Fall einen Tisch) 20 auf, auf dem ein zu bearbeitendes Objekt (oder ein Werkstück) 18 angeordnet werden kann oder von dem das Werkstück 18 gehalten werden kann. Die Bearbeitungsmaschine 12 weist ferner ein zum Durchführen einer vorgegebenen Bearbeitung am Werkstück 18 wie Schneiden, Spanen oder Bohren usw. ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug 22 auf. Tisch 20 und Bearbeitungswerkzeug 22 sind zum relativen Bewegen zueinander ausgebildet. In der Zeichnung ist der Tisch 20 ausgebildet, auf der horizontalen Ebene (in X- und Y-Richtung) von zwei Motoren 24, 26, etwa Servomotoren, bewegt zu werden. Das Bearbeitungswerkzeug 22 wiederum ist zum Drehen durch Gehaltenwerden von einem von einem Motor 28 wie einem Servomotor angetriebenen Werkzeug-Antriebsteil 30 ausgebildet und ist zum Bewegen in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) durch einen Motor 32 wie einen Servomotor ausgebildet.The processing machine 12 has a workpiece holding part (in this case a table) 20 on which an object to be processed (or a workpiece) 18 can be arranged or from which the workpiece 18 can be held. The processing machine 12 further includes for performing a predetermined machining on the workpiece 18 such as cutting, machining or drilling, etc. machined tool 22 on. table 20 and editing tool 22 are designed to move relative to each other. In the drawing is the table 20 formed on the horizontal plane (in the X and Y directions) of two motors 24 . 26 , about servomotors, to be moved. The editing tool 22 again, it is for turning by being held by one of a motor 28 as a servomotor driven tool drive part 30 is formed and is for moving in the vertical direction (Z direction) by a motor 32 designed as a servomotor.

Als Roboter 14 können verschiedene Arten von Roboter mit einem beweglichen Teil wie einem Roboterarm verwendet werden. In der Zeichnung ist der Roboter 14 ein Vertikalgelenkroboter mit einer Basis 34, einem drehbar an der Basis 34 befestigten Oberarm 36, einem drehbar an einem Vorderende des Oberarms 36 befestigten Unterarm 38 und einem an einem Vorderende des Unterarms 38 befestigten Endeffektor 40, etwa einer Roboterhand. Der Roboter 14 ist zum Ausführen eines vorgegebenen Vorgangs am Werkstück 18 vor und nach der Bearbeitung durch die Bearbeitungsmaschine 12 ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform ist der Roboter 14 in einem Arbeitsraum 42 der Bearbeitungsmaschine 12 angeordnet und ist zum Greifen des bearbeiteten Werkstücks auf dem Tisch 20 mit der Hand 40 und Drücken des ergriffenen Werkstücks gegen ein Entgratungswerkzeug 44 wie ein im Arbeitsraum 42 Schleifer ausgebildet.As a robot 14 For example, various types of robots may be used with a moving part such as a robotic arm. In the drawing is the robot 14 a vertical joint robot with a base 34 one rotatable at the base 34 attached upper arm 36 one rotatable at a front end of the upper arm 36 attached forearm 38 and one at a front end of the forearm 38 attached end effector 40 like a robot hand. The robot 14 is for performing a predetermined operation on the workpiece 18 before and after processing by the processing machine 12 educated. In the illustrated embodiment, the robot is 14 in a workroom 42 the processing machine 12 arranged and is for gripping the machined workpiece on the table 20 with the hand 40 and pressing the gripped workpiece against a deburring tool 44 like one in the workroom 42 Grinder trained.

Da der Roboter 14 im Arbeitsraum 42 der Bearbeitungsmaschine 12 angeordnet ist, kann die Schwingung aufgrund der Bewegung des Roboters 14 auf die Bearbeitungsmaschine 12 (insbesondere den Werkzeug-Antriebsteil 30) übertragen werden, wodurch die Bearbeitungsgenauigkeit (Genauigkeit der Anordnung des Werkzeugs 22 in Bezug auf das Werkstück 18) der Bearbeitungsmaschine 12 beeinträchtigt werden kann. Selbst wenn der Roboter 14 außerhalb der Bearbeitungsmaschine 12 angeordnet ist (nicht im Arbeitsraum 42 angeordnet ist), kann die Schwingung des Roboters 14 auf die Bearbeitungsmaschine 12 über eine Installationsfläche übertragen werden, wenn der Roboter 12 in der Nähe der oder angrenzend an die Bearbeitungsmaschine 12 angeordnet ist, wodurch ein ähnliches Problem auftreten kann.Because the robot 14 in the workroom 42 the processing machine 12 is arranged, the vibration may be due to the movement of the robot 14 on the processing machine 12 (In particular the tool drive part 30 ), whereby the machining accuracy (accuracy of the arrangement of the tool 22 in relation to the workpiece 18 ) of the processing machine 12 can be affected. Even if the robot 14 outside the processing machine 12 is arranged (not in the workroom 42 is arranged), can the vibration of the robot 14 on the processing machine 12 be transmitted via an installation surface when the robot 12 near or adjacent to the processing machine 12 is arranged, whereby a similar problem may occur.

Daher sind in der Ausführungsform Schwingungssensoren (oder Beschleunigungssensoren) 46 und 48 jeweils auf dem Tisch 20 und dem Werkzeug-Antriebsteil 30 angeordnet, um die Schwingung aufgrund der Bewegung des Roboters 14 durch diese Sensoren zu erfassen. Anschließend werden der Tisch 20 und/oder das Bearbeitungswerkzeug 22 so betrieben, dass der Unterschied (die Abweichung) der relativen Position zwischen Tisch 20 und Bearbeitungswerkzeug 22 aufgrund der Schwingung vom Roboter 14 verringert (vorzugsweise minimiert) wird. Nachfolgend ist ein Detail dieses Prozesses erläutert.Therefore, in the embodiment, vibration sensors (or acceleration sensors) 46 and 48 each on the table 20 and the tool drive part 30 arranged to the vibration due to the movement of the robot 14 through these sensors. Then the table 20 and / or the editing tool 22 so operated that the difference (the deviation) of the relative position between table 20 and editing tool 22 due to the vibration of the robot 14 reduced (preferably minimized) is. The following explains a detail of this process.

Der erste Schwingungssensor 46 (in diesem Fall der Beschleunigungssensor) ist auf dem oder in der Nähe vom Tisch 20 angeordnet und ist zum Messen einer Schwingungsbewegungsmenge des Tischs 20 aufgrund der vom Roboter 14 usw. übertragenen Schwingung ausgebildet. Der zweite Schwingungssensor 48 (in diesem Fall der Beschleunigungssensor) ist auf dem oder in der Nähe vom Werkzeug-Antriebsteil 30 angeordnet und ist zum Messen einer Schwingungsbewegungsmenge des Bearbeitungswerkzeugs 22 aufgrund der vom Roboter 14 usw. übertragenen Schwingung ausgebildet. Die Beschleunigungssensoren 46 und 48 können beispielsweise kapazitive Sensoren, piezoresistive (piezoelektrische) Sensoren oder mikro-elektromechanische Systemsensoren (MEMS-Sensoren) sein, wobei keine Einschränkungen für die Sensoren 46 und 48 an sich gelten. Alternativ können Gyrosensoren usw. als Schwingungssensoren 46 und 48 verwendet werden.The first vibration sensor 46 (in this case, the accelerometer) is on or near the table 20 arranged and is for measuring a vibration movement amount of the table 20 because of the robot 14 etc. transferred Formed vibration. The second vibration sensor 48 (in this case, the acceleration sensor) is on or near the tool driving part 30 arranged and is for measuring a vibration movement amount of the machining tool 22 because of the robot 14 etc. transmitted vibration formed. The acceleration sensors 46 and 48 For example, capacitive sensors, piezoresistive (piezoelectric) sensors, or micro-electro-mechanical system (MEMS) sensors may be used, with no limitations on the sensors 46 and 48 to apply. Alternatively, gyro sensors, etc. can be used as vibration sensors 46 and 48 be used.

Das Bearbeitungsmaschinen-Steuergerät 16 weist wiederum auf: einen zum Betätigen des Tischs 20 und/oder Bearbeitungswerkzeugs 22, während der Roboter 14 die vorgegebene Bewegung ausführt, und Berechnen einer Menge einer Bewegungskorrektur zum Verringern der von wenigstens einem der Beschleunigungssensoren 46 und 48 gemessenen Änderung in der relativen Position zwischen dem Tisch 20 und dem Bearbeitungswerkzeug 22 ausgebildeten Schwingungsunterdrückungs-Steuerungsabschnitt 50; einen Speicherabschnitt 52 wie ein zum Speichern der vom Schwingungsunterdrückungs-Steuerungsabschnitt 50 berechneten Menge einer Bewegungskorrektur ausgebildeten Speicher; und einen zum, während der Roboter 14 die vorgegebene Bewegung durchführt, Ausführen des Bearbeitungsprogramms während des Ausführens der Schwingungsunterdrückungsbewegung auf der Basis der im Speicherabschnitt 52 gespeicherten Menge einer Bewegungskorrektur ausgebildeten Programmausführungsabschnitt 54. Beispielsweise können der Schwingungsunterdrückungs-Steuerungsabschnitt 50 und der Programmausführungsabschnitt 54 ein im Bearbeitungsmaschinen-Steuergerät 16 integrierter Prozessor sein.The processing machine control unit 16 again indicates: one to operate the table 20 and / or editing tool 22 while the robot 14 performing the predetermined movement, and calculating an amount of movement correction for decreasing that of at least one of the acceleration sensors 46 and 48 measured change in the relative position between the table 20 and the editing tool 22 formed vibration suppression control section 50 ; a memory section 52 as one for storing the vibration suppression control section 50 calculated amount of motion correction trained memory; and one for, while the robot 14 performs the predetermined movement, executing the machining program while performing the vibration suppression movement on the basis of that in the memory section 52 stored amount of motion correction trained program execution section 54 , For example, the vibration suppression control section may 50 and the program execution section 54 in the processing machine control unit 16 be integrated processor.

2 zeigt ein Fließbild zur Darstellung eines Beispiels eines Verfahrens im Bearbeitungssystem gemäß der Ausführungsform. Zunächst wird in Schritt S1, während die Werkzeugmaschine 12 angehalten ist (kein Werkstück 18 bearbeitet), der Roboter 14 so betrieben, dass er eine mit der Werkzeugmaschine 12 verknüpfte vorgegebene Bewegung ausführt. Beispielsweise kann die vorgegebene Bewegung aus einer Reihe von Bewegungen bestehen umfassend: Greifen des von der Werkzeugmaschine 12 bearbeiteten Werkstücks durch Verwenden der Hand 40; Entgraten des ergriffenen Werkstücks durch Drücken des Werkzeugs gegen ein Entgratungswerkzeug 44 über einen bestimmten Zeitraum; und Befördern des entgrateten Werkstücks an eine vorgegebene Stelle. 2 FIG. 10 is a flowchart showing an example of a method in the processing system according to the embodiment. FIG. First, in step S1 while the machine tool 12 is stopped (no workpiece 18 edited), the robot 14 so he operated one with the machine tool 12 performs linked predetermined movement. For example, the predetermined movement may consist of a series of movements comprising: gripping the machine tool 12 machined workpiece by using the hand 40 ; Deburr the gripped workpiece by pressing the tool against a deburring tool 44 over a period of time; and conveying the deburred workpiece to a predetermined location.

Im nächsten Schritt S2 wird, während der Roboter 14 die vorgegebene Bewegung im Vorgang von Schritt S1 ausführt, die Schwingung (oder die Bewegungsmenge) von Tisch 20 und Bearbeitungswerkzeug 22 durch Verwenden von erstem und zweitem Beschleunigungssensor 46 und 48 gemessen und es wird die Änderung in der relativen Position zwischen Tisch 20 und Bearbeitungswerkzeug 22 berechnet. Durch diesen Vorgang können Daten (ein Graph 58) ermittelt werden, die eine zeitliche Änderung (einen Unterschied) in der relativen Position im Vergleich zu einem Zustand (dargestellt durch eine Referenzposition 56), in dem die Schwingung vom Roboter 14 unwirksam oder vernachlässigbar ist, darstellen wie in 3 dargestellt. Diesbezüglich können, wenn ein dreiachsiger Beschleunigungssensor usw. als Beschleunigungssensor verwendet wird, Daten wie in 3 dargestellt in Bezug auf X-, Y- und Z-Achse ermittelt werden.In the next step S2 is while the robot 14 the predetermined movement in the process of step S1 executes the oscillation (or the amount of movement) of table 20 and editing tool 22 by using first and second acceleration sensors 46 and 48 measured and it will be the change in relative position between table 20 and editing tool 22 calculated. Through this process, data (a graph 58 ), which is a temporal change (a difference) in the relative position compared to a state (represented by a reference position 56 ), in which the vibration from the robot 14 is ineffective or negligible, represent as in 3 shown. In this regard, when a triaxial acceleration sensor, etc. is used as the acceleration sensor, data as in FIG 3 shown in terms of X, Y and Z axis are determined.

Im nächsten Schritt S3 führt, während der Roboter die vorgegebene Bewegung ausführt, das Bearbeitungsmaschinen-Steuergerät 16 die Bewegungssteuerung (oder Schwingungsunterdrückungssteuerung) des Tischs 20 und Werkzeug-Antriebsteils 30 aus, so dass der in Schritt S2 ermittelte Unterschied der relativen Position beseitigt wird. Beispielsweise wird die Bewegung des Tischs 20 und/oder Werkzeug-Antriebsteils 30 so gesteuert, dass die relative Position zwischen Tisch 20 und Bearbeitungswerkzeug 22 geändert wird wie durch einen Graphen 60 dargestellt, was durch Umkehren des Graphen 58 in Bezug auf die Referenzposition 56 erzielt wird. In der Ausführungsform wird der Tisch 20 betätigt, um die Unterschiede in X- und Y-Richtung zu beseitigen, und der Werkzeug-Antriebsteil 30 wird betätigt, um den Unterschied in der Z-Richtung zu beseitigen. Hierdurch kann die Schwingungsunterdrückungssteuerung ausgeführt werden, wodurch die Änderung in der relativen Position aufgrund der Schwingung des Roboters 14 in Bezug auf alle drei Achsen orthogonal zueinander beseitigt werden kann.In the next step S3 while the robot performs the predetermined movement, the processing machine controller 16 the motion control (or vibration suppression control) of the table 20 and tool drive part 30 out, so that in step S2 determined difference in relative position is eliminated. For example, the movement of the table 20 and / or tool drive part 30 so controlled that the relative position between table 20 and editing tool 22 is changed as by a graph 60 represented, what by reversing the graph 58 in relation to the reference position 56 is achieved. In the embodiment, the table becomes 20 operated to eliminate the differences in the X and Y directions, and the tool driving part 30 is operated to eliminate the difference in the Z direction. Thereby, the vibration suppression control can be performed, whereby the change in the relative position due to the vibration of the robot 14 with respect to all three axes orthogonal to each other can be eliminated.

Als ein bevorzugtes Verfahren zum Erzielen des Ergebnisses wie den Graphen 60 in Schritt S3 kann eine lernende Steuerung verwendet werden. Beispielsweise kann, während die Schwingung vom Roboter 14 auf die Werkzeugmaschine 12 übertragen wird, in Bezug auf eine Mehrzahl von Kombinationen von Betriebsbedingungen einer Vorschubachse (nicht dargestellt) des Tischs 20 und Werkzeug-Antriebsteils 30 die Schwingungsinformation (oder eine Ausgabe des Beschleunigungssensor) der Schwingung des Tischs 20 und Bearbeitungswerkzeugs 22 bei den entsprechenden Betriebsbedingungen gespeichert werden und es kann anschließend aus der Schwingungsinformation der Bewegungsbedingungen eine Kombination gelernt werden, in der die Abweichung der relativen Position zwischen Tisch 20 und Bearbeitungswerkzeug 22 minimal ist. In der Ausführungsform wird die lernende Steuerung auf der Werkzeugmaschinenseite statt der Roboterseite ausgeführt. Da verschiedene herkömmliche Verfahren (wie beispielsweise in JP 2011-167817 A oder JP 2011 - 192267 A beschrieben) auf die lernende Steuerung unter Verwendung der Ausgabe des Beschleunigungssensors (oder des Messergebnisses) angewendet werden können, wird hier auf eine ausführliche Erläuterung hiervon verzichtet.As a preferred method for obtaining the result like the graph 60 in step S3 a learning control can be used. For example, while the vibration from the robot 14 on the machine tool 12 with respect to a plurality of combinations of operating conditions of a feed axis (not shown) of the table 20 and tool drive part 30 the vibration information (or an output of the acceleration sensor) of the vibration of the table 20 and editing tool 22 stored at the appropriate operating conditions and it can then be learned from the vibration information of the movement conditions, a combination in which the deviation of the relative position between table 20 and editing tool 22 is minimal. In the embodiment, the learning control becomes the machine tool side instead of the robot side executed. Since various conventional methods (such as in JP 2011-167817 A or JP 2011 - 192267 A described) can be applied to the learning control using the output of the acceleration sensor (or the measurement result), a detailed explanation thereof will be omitted here.

Im nächsten Schritt S4 wird eine Korrekturmenge zum Beseitigen der Änderung in der relativen Position zwischen Tisch 20 und Bearbeitungswerkzeug 22, ermittelt von der Schwingungsunterdrückungssteuerung in Schritt S3, im Speicherabschnitt 52 des Werkzeugmaschinen-Steuergeräts 16 usw. als eine Bewegungskorrekturmenge für den Tisch 20 und/oder das Bearbeitungswerkzeug 22, wenn die Werkzeugmaschine 12 eine normale Bearbeitung durchführt, gespeichert.In the next step S4 is a correction amount to eliminate the change in the relative position between table 20 and editing tool 22 determined by the vibration suppression control in step S3 , in the storage section 52 of the machine tool control unit 16 etc. as a movement correction amount for the table 20 and / or the editing tool 22 when the machine tool 12 performs a normal processing, stored.

Im nächsten Schritt S5 wird die gespeicherte Bewegungskorrekturmenge dem Bewegungsprogramm (oder dem Bearbeitungsprogramm) der Werkzeugmaschine hinzugefügt. Das heißt das Bewegungsprogramm der Werkzeugmaschine wird durch die Bewegungskorrekturmenge aktualisiert.In the next step S5 the stored motion correction amount is added to the motion program (or machining program) of the machine tool. That is, the movement program of the machine tool is updated by the movement correction amount.

Im nächsten Schritt S6 führt im Bearbeitungssystem 10, während die Werkzeugmaschine 12 das Werkstück auf der Basis des aktualisierten Bewegungsprogramms bearbeitet, der Roboter 14 die vorgegebene Bewegung aus. Das heißt, während der Roboter 14 die Bewegung ausführt, werden die Bewegungen von Bearbeitungstisch 20 und Werkzeug-Antriebsteil 30 durch Verwenden der gespeicherten Bewegungskorrekturmenge (oder des aktualisierten Bearbeitungsprogramms) gesteuert. Daher wird, selbst wenn die Schwingung des Roboters 14 auf den Tisch 20 oder das Bearbeitungswerkzeug 22 übertragen wird, die Änderung in der relativen Position dazwischen aufgrund der Schwingung durch die Bewegungskorrekturmenge korrigiert oder beseitigt, wodurch das Werkstück mit großer Genauigkeit bearbeitet werden kann.In the next step S6 leads in the editing system 10 while the machine tool 12 the workpiece is processed on the basis of the updated movement program, the robot 14 the given movement. That is, while the robot 14 the movement carries out the movements of working table 20 and tool drive part 30 controlled by using the stored motion correction amount (or the updated machining program). Therefore, even if the vibration of the robot 14 on the table 20 or the editing tool 22 is transmitted, the change in the relative position therebetween due to the vibration corrected by the movement correction amount or eliminated, whereby the workpiece can be processed with great accuracy.

In der Ausführungsform wird die Änderung in der relativen Position nicht in Echtzeit korrigiert. Stattdessen wird durch Verwenden der Bewegungskorrekturmenge, die zuvor durch das Lernen usw. im Zustand, in dem die Werkzeugmaschine nicht betrieben wird, ermittelt wurde, die Bewegung in der tatsächlichen Bearbeitung korrigiert. Daher kann die Korrektur mit großer Genauigkeit in der Ausführungsform ausgeführt werden, wobei eine bevorzugte Korrektur in Echtzeit aufgrund der Größenbeziehung zwischen einem Schwingungszeitraum und einem Steuerzeitraum usw. schwierig sein kann. Ferner ist es in der Ausführungsform, selbst wenn die Werkzeugmaschine und der Roboter gleichzeitig betrieben werden, nicht erforderlich, eine Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters zu verringern, wodurch verhindert werden kann, dass sich die Zykluszeit des gesamten Bearbeitungssystems verlängert, und es kann eine Arbeitsleistung des Systems verbessert werden.In the embodiment, the change in the relative position is not corrected in real time. Instead, by using the motion correction amount previously determined by the learning, etc., in the state where the machine tool is not operated, the movement in the actual machining is corrected. Therefore, the correction can be performed with high accuracy in the embodiment, and a preferable correction in real time may be difficult due to the size relation between a vibration period and a control period, and so on. Further, in the embodiment, even if the machine tool and the robot are operated simultaneously, it is not necessary to reduce a moving speed of the robot, which can prevent the cycle time of the entire machining system from being extended, and can improve a performance of the system become.

Das Bearbeitungssystem 10 kann eine Funktion zum Überwachen eines Bewegungsstatus des Roboters 14 aufweisen. Beispielsweise kann das Bearbeitungsmaschinen-Steuergerät 16 zum Empfangen des Details der Bewegung des Roboters 14 vom Robotersteuergerät 17 in Echtzeit ausgebildet sein. In diesem Fall kann, wenn sich der Roboter 14 aus einem bestimmten Grund nicht bewegt (beispielsweise wenn der Roboter 14 aus Sicherheitsgründen angehalten ist), der Programmausführungsabschnitt 54 die Schwingungsunterdrückungssteuerung nicht ausführen, da die Bearbeitungsmaschine nicht der Schwingung des Roboters unterliegt. Dadurch kann eine Überkorrektur in der Werkzeugmaschine 12 vermieden werden, wenn die Schwingung des Roboters unwirksam oder vernachlässigbar ist.The editing system 10 can be a function to monitor a motion status of the robot 14 respectively. For example, the processing machine control unit 16 for receiving the details of the movement of the robot 14 from the robot controller 17 be formed in real time. In this case, when the robot can 14 for some reason not moving (for example, if the robot 14 for safety reasons), the program execution section 54 do not perform the vibration suppression control because the processing machine is not subject to the vibration of the robot. This can cause overcorrection in the machine tool 12 be avoided if the vibration of the robot is ineffective or negligible.

Wenn das Bearbeitungssystem 10 die Funktion zum Überwachen des Bewegungsstatus des Roboters 14 aufweist, ist es vorzuziehen, dass der Programmausführungsabschnitt 54 die Werkzeugmaschine 12 veranlasst, den Betrieb zu stoppen, ohne das Bearbeitungsprogramm auszuführen, sobald der Roboter 14 eine andere Bewegung als die vorgegebene Bewegung ausführt. Normalerweise wurde in der anderen Bewegung als die vorgegebene Bewegung das Lernen (beispielsweise das Ermitteln und Speichern der Bewegungskorrekturmenge) nicht ausgeführt. Daher kann eine entsprechende Bewegungskorrektur nicht auf der Werkzeugmaschinenseite nicht ausgeführt werden, während der Roboter 14 die andere Bewegung als die vorgegebene Bewegung ausführt, wodurch die Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks erheblich beeinträchtigt werden kann. (Das heißt es kann ein mangelhaftes Werkstück erzeugt werden.)If the editing system 10 the function for monitoring the motion status of the robot 14 It is preferable that the program execution section 54 the machine tool 12 causes the operation to stop without executing the machining program as soon as the robot 14 performs a movement other than the given movement. Normally, in the movement other than the predetermined movement, learning (for example, determining and storing the movement correction amount) was not performed. Therefore, a corresponding motion correction can not be performed on the machine tool side while the robot 14 performs the movement other than the predetermined movement, whereby the machining accuracy of the workpiece can be significantly affected. (This means that a defective workpiece can be created.)

Obgleich die zwei Beschleunigungssensoren in der Ausführungsform verwendet werden, ist ein zweiter Beschleunigungssensor 48 nicht erforderlich, wenn das Bearbeitungssystem 10 so ausgebildet ist, dass die Schwingung nicht auf das Bearbeitungswerkzeug 22 übertragen wird. In solch einem Fall kann die Änderung in der relativen Position zwischen dem Tisch 20 und dem Bearbeitungswerkzeug 22 durch ausschließlich dem auf dem Tisch 20 angeordneten ersten Beschleunigungssensor 46 gemessen werden. Ebenso ist der erste Beschleunigungssensor 46 nicht erforderlich, wenn das Bearbeitungssystem 10 so ausgebildet ist, dass die Schwingung nicht auf den Tisch 20 übertragen wird, und in solch einem Fall kann die Änderung in der relativen Position zwischen Tisch 20 und Bearbeitungswerkzeug 22 durch ausschließlich dem auf dem Bearbeitungswerkzeug 22 angeordneten zweiten Beschleunigungssensor 48 gemessen werden.Although the two acceleration sensors are used in the embodiment, a second acceleration sensor is 48 not required if the editing system 10 is designed so that the vibration is not on the machining tool 22 is transmitted. In such a case, the change in the relative position between the table 20 and the editing tool 22 by exclusively on the table 20 arranged first acceleration sensor 46 be measured. Likewise, the first acceleration sensor 46 not required if the editing system 10 designed so that the vibration is not on the table 20 In such a case, the change in relative position between table 20 and editing tool 22 by excluding that on the editing tool 22 arranged second acceleration sensor 48 be measured.

Obgleich der erste Beschleunigungssensor 46 in der Ausführungsform am Tisch 20 befestigt ist, kann der erste Beschleunigungssensor an einem beliebigen Abschnitt befestigt sein, solange der Sensor die Beschleunigung (oder die Bewegung) des Tischs 20 messen kann. Beispielsweise kann der erste Beschleunigungssensor 46 an einer Spannvorrichtung (nicht dargestellt) zum Befestigen des Werkstücks 18 am Tisch 20 befestigt sein oder kann am Werkstück 18 befestigt sein. Andererseits kann, obgleich der zweite Beschleunigungssensor 48 in der Ausführungsform am Werkzeug-Antriebsteil 30 befestigt ist, der zweite Beschleunigungssensor an einem beliebigen Abschnitt befestigt sein, solange der Sensor die Beschleunigung (oder die Bewegung) des Werkzeugs 22 messen kann. Beispielsweise kann der zweite Beschleunigungssensor 48 direkt am Bearbeitungswerkzeug 22 befestigt sein.Although the first acceleration sensor 46 in the embodiment at the table 20 is fixed, the first acceleration sensor can be attached to any section, as long as the sensor, the acceleration (or movement) of the table 20 can measure. For example, the first acceleration sensor 46 on a clamping device (not shown) for securing the workpiece 18 at the table 20 be attached or can be on the workpiece 18 be attached. On the other hand, although the second acceleration sensor 48 in the embodiment on the tool driving part 30 is attached, the second acceleration sensor to be attached to any section, as long as the sensor acceleration (or movement) of the tool 22 can measure. For example, the second acceleration sensor 48 directly on the machining tool 22 be attached.

Die Beschleunigungssensoren 46 und 48 können abnehmbar an der Werkzeugmaschine 12 befestigt sein. In der Ausführungsform werden die Beschleunigungssensoren verwendet, wenn die Werkzeugmaschine 12 angehalten ist (das Werkstück nicht bearbeitet) oder wenn der Roboter 14 die vorgegebene Bewegung ausführt (oder das Lernen ausgeführt wird). Das heißt die Sensoren werden nicht verwendet, wenn die Werkzeugmaschine 12 das Werkstück 18 bearbeitet (oder das Bearbeitungsprogramm ausgeführt wird). Daher kann durch Entfernen der Beschleunigungssensoren von der Werkzeugmaschine 12, während das Werkstück bearbeitet wird, verhindert werden, dass die Sensoren durch Schneidöl usw. verunreinigt werden, und/oder die entfernten Sensoren können in einem anderen System verwendet werden.The acceleration sensors 46 and 48 can be removable on the machine tool 12 be attached. In the embodiment, the acceleration sensors are used when the machine tool 12 is stopped (the workpiece is not machined) or if the robot 14 performs the given movement (or learning is performed). That is, the sensors are not used when the machine tool 12 the workpiece 18 edited (or the editing program is executed). Therefore, by removing the acceleration sensors from the machine tool 12 while the workpiece is being machined, the sensors may be prevented from being contaminated by cutting oil, etc., and / or the remote sensors may be used in another system.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Beeinträchtigen der Bearbeitungsgenauigkeit der Bearbeitungsmaschine aufgrund der Bewegung des Roboters verhindert werden, ohne die Arbeitsleistung des Bearbeitungssystems umfassend die Bearbeitungsmaschine und den Roboter zu verringern.According to the present disclosure, deterioration of the machining accuracy of the processing machine due to the movement of the robot can be prevented without decreasing the performance of the processing system including the processing machine and the robot.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 2010036285 A [0002]
JP 2016168661 A [0002]
JP 2014121788 A [0003]
JP 2011167817 A [0003, 0018]
JP 2011192267 A [0003]
JP 2011 [0018]
JP 192267A [0018]

Claims

Processing system (10) comprising: a processing machine (12) having a workpiece holding part (20) and a processing tool (20) arranged to move relative to each other, the processing machine for processing a workpiece (18) held by the workpiece holding part by using the processing tool on the basis of a predetermined one Machining program is set up; a robot (14) adapted to execute a predetermined movement associated with the processing machine; a vibration sensor (46, 48) adapted to measure a change in a relative position between the workpiece support member and the machining tool; one for operating the workpiece holding part and / or the machining tool while the robot is performing the predetermined movement and calculating an amount of movement correction for decreasing the change in the relative position measured by the vibration sensor, the vibration suppression control section (50); a memory section (52) configured to store the amount of motion correction calculated by the vibration suppression control section; and one for, while the robot is performing the predetermined movement, executing the machining program while executing the vibration suppression movement on the basis of the program execution section (54) set in the storage section of a movement correction.

Processing system after Claim 1 characterized in that the vibration suppression control section calculates the amount of movement correction by learning control.

Processing system after Claim 1 or 2 , characterized in that the vibration sensor is arranged to be detachably attached to the processing machine.

Processing system according to one of Claims 1 to 3 characterized in that the processing machine has a function of monitoring a movement status of the robot and the program execution section does not perform the vibration suppression movement when the robot is not performing any movement.

Processing system according to one of Claims 1 to 4 characterized in that the processing machine has a function of monitoring a movement status of the robot, and the program execution section causes the processing machine to stop the operation when the robot performs a movement other than the predetermined movement.

A method of controlling a processing machine (12) having a workpiece holding part (20) and a machining tool (22) arranged to move relative to each other, the processing machine for machining a workpiece (18) held by the workpiece holding part by using the machining tool on the Based on a predetermined machining program, the method comprising the steps of: Measuring a change in a relative position between the workpiece holding part and the machining tool while a robot (14) executes a predetermined movement associated with the machining machine; Operating the workpiece holding part and / or the machining tool and calculating an amount of motion correction to reduce the measured changes in the relative position; Storing the calculated amount of motion correction; and Executing, while the robot is performing the predetermined movement, the machining program while performing the vibration suppression movement based on the stored amount of movement correction.